Světlo jako elektromagnetické vlnění Šíření světla, Odraz a lom světla Disperze světla

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Světlo jako elektromagnetické vlnění Šíření světla, Odraz a lom světla Disperze světla"

Marcel Procházka
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Paprskoá optika Sětlo jako elektromagetiké lěí Šířeí sětla, Odraz a lom sětla Disperze sětla Sětlo jako elektromagetiké lěí James Clerk Maxwell (83 879) agliký fyzik autorem teorie, podle íž elektro-magetiké lěí ziká při kmitáí elektroů elektroy atomeh měí soji eergii a ta je z atomu yzařoáa podobě elektromagetikého lěí = sětla sětlo je harakterizoáo loou délkou λ = f iděí je fyziologiký proes, který lidském oku yoláá elektromagetiké lěí o 4 frekeíh f = (7,7 3,8).0P PHz tomu odpoídají loé délky sětla e akuu λ = ( ) m ejkratší - fialoá bara ejdelší - čereá bara Vztah bary sětla a frekee sětelého lěí:

elektromagetikého lěí = sětla sětlo je harakterizoáo loou délkou λ = f iděí je fyziologiký proes, který lidském oku yoláá elektromagetiké lěí o 4

2 = ryhlost sětla e akuu přesá hodota: přibližá hodota: = m s = m s = km s ryhlost sětla e akuu = ejětší ryhlost, kterou mohou hmoté objekty dosáhout Šířeí sětla Sětlo se šíří optikým prostředím, které může být: a) průhledé edohází k rozptylu sětla - čirá (oda, bezbaré sklo) + bareá b) průsité sětlo prostředím prohází, ale zčásti se ěm rozptyluje ) eprůhledé sětlo se ěm silě pohluje ebo se a rozhraí s daým prostředím je odráží Má-li optiké prostředí elém objemu stejé optiké lastosti = prostředí optiky homogeí (stejorodé). Prostředí: a) optiky izotropí ryhlost sětla je e šeh směreh stejá b) optiky aizotropí ryhlost sětla záisí a směru šířeí sětelého lěí Pro šířeí sětla platí Huygesů priip: z bodoého zdroje sětla se sětlo šíří kuloýh loploháh směr šířeí sětla homogeím optikém prostředí udáají přímky kolmé a loplohu = sětelé paprsky e stejorodém optikém prostředí se sětlo šíří přímočaře priip ezáislosti hodu sětelýh paprsků Vloplohy sětelého lěí a přímočarém šířeí sětla a ezáislosti hodu sětelýh paprsků je založea paprskoá optika 53

silě pohluje ebo se a rozhraí s daým prostředím je odráží Má-li optiké prostředí elém objemu stejé optiké lastosti = prostředí optiky homogeí (stejorodé).

3 Odraz a lom sětla Při dopadu sětla a rozhraí dou optikýh prostředí se dopadajíí paprsky odrážejí a lámou. a) Záko odrazu Velikost úhlu odrazu α se roá elikosti úhlu dopadu α: Odražeý paprsek leží roiě dopadu. Úhel odrazu ezáisí a frekei sětla. b) Záko lomu siα Platí: = si β Podíl ryhlostí sětla, obou prostředíh je pro daá prostředí kostatí = idex lomu. Ozačíme: = = = absolutí idex lomu α = α pro akuum (zduh): = pro další prostředí: > idex lomu eí pro sětla šeh bare kostatí a záisí a frekei sětla = disperze sětla Pro sětlo šíříí se ryhlostí z optikého prostředí o idexu lomu do prostředí s idexem, kde má ryhlost platí: = : = Rozděleí prostředí podle idexu lomu: a) optiky řidší ětší ryhlost sětla, meší idex lomu b) optiky hustší meší ryhlost sětla, ětší idex lomu Sellů záko lomu sětla: siα = si β Příklady lomu sětla:. lom ke kolmii přehod sětla z prostředí optiky řidšího do prostředí optiky hustšího α β. lom od kolmie - přehod sětla z prostředí optiky hustšího do prostředí optiky řidšího sklo zduh α β 54

b) Záko lomu siα Platí: = si β Podíl ryhlostí sětla, obou prostředíh je pro daá prostředí kostatí = idex lomu.

4 3. úplý (totálí) odraz sětla- zláští případ lomu od kolmie - při tz. mezím úhlu dopadu α m dosáhe úhel lomu ejětší možé hodoty β = 90 - úhel α m je ejětší úhel, při kterém astáá ještě lom sětla siα m Platí: = si β si α = m si 90 = = - měřeí mezího úhlu umožňuje určit idex lomu látky, kterou sětlo prohází - přístroje pro měřeí idexu lomu = refraktometry Je-li α α m edohází k lomu sětla, ale k odrazu = úplý odraz Příklad: Sětlo dopadá a rozhraí skla a zduhu pod úhlem 45. Nastae úplý odraz sětla? Idex lomu skla je,5. Odrazý hraol: - součástí řady přístrojů triedru, mikroskopů, hledáčků kamer - sětlo dopadá a ější porh hraolu kolmo, a itří stěu pod úhlem 45 astáá úplý odraz sětla Disperze sětla Disperze sětla = rozklad bílé sětlo se při lomu rozloží a bareé složky = důsledek záislosti ryhlosti sětla látkáh a frekei sětla ryhlost sětla s rostouí frekeí se zmešuje = ormálí disperze liem disperze se ejíe láme paprsek sětla fialoého a ejméě čereého bílé sětlo je sětlo složeé z jedoduhýh sětel (moofrekečíh) Optiký hraol: K rozkladu sětla lomem Čereá (ejmeší ) Oražoá Žlutá Zeleá Modrá Fialoá (ejětší ) hraoloé spektrum: 55

idex lomu látky, kterou sětlo prohází - přístroje pro měřeí idexu lomu = refraktometry Je-li α α m edohází k lomu sětla, ale k odrazu = úplý odraz Příklad: Sětlo dopadá a rozhraí skla a zduhu pod

5 Cičeí Odraz a lom sětla. Urči, pod jakým úhlem se odráží paprsek, který se při dopadu a sklo láme pod úhlem 40. ( skla=,5; zduh=). Urči idex lomu glyerolu, jestliže paprsek přeházejíí z ody do glyerolu má úhel dopadu 40 a úhel lomu Urči mezí úhel sětelého paprsku dopadajíího a rozhraí zduhu a ody ( ody=,33). 4. Sětelý paprsek dopadá ze skla a roié rozhraí skla a zduhu postupě pod úhly dopadů 5, 35, 4 a 45. Nakresli a základě ýpočtu pro šehy daé úhly dopadu další hod paprsku. ( skla=,5) Výsledky: ) 74,6 ),49 3) 48,6 4) 3, 60, 90, úplý odraz 56

. 3. Urči mezí úhel sětelého paprsku dopadajíího a rozhraí zduhu a ody ( ody=,33). 4.

Podobné dokumenty

PaedDr. Jozef Beňuška ODRAZ A LOM SVĚTLA aneb Zákony při průchodu světla rozhraním

PaedDr. Jozef Beňuška ODRAZ A LOM SVĚTLA aneb Zákony při průchodu světla rozhraním PaedDr. Jozef Beňuška jbeuska@extra.sk ODRAZ A LOM SVĚTLA aeb Zákoy při průchodu sětla rozhraím Vlěí, jež dopadá a rozhraí dou prostředí se může: - odrazit od rozhraí, - projít do druhého prostředí. Odraz